WO2022056567A1 - Paletten-umverpackungspapier - Google Patents

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WO2022056567A1
WO2022056567A1 PCT/AT2021/060327 AT2021060327W WO2022056567A1 WO 2022056567 A1 WO2022056567 A1 WO 2022056567A1 AT 2021060327 W AT2021060327 W AT 2021060327W WO 2022056567 A1 WO2022056567 A1 WO 2022056567A1
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pallet
iso
weight
paper
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PCT/AT2021/060327
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Lars Göran Berglund
Elisabeth SCHWAIGER
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Mondi Ag
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Definitions

  • the invention relates to a pallet wrapping paper, in particular for wrapping homogeneous pallets, a wrapping method for pallets using such a pallet wrapping paper and a method for producing such a pallet wrapping paper.
  • Paper has been proposed as an alternative to plastic films in many areas.
  • paper has already been mentioned in the past as an alternative for the present case of pallet outer packaging.
  • EP 0 533 520 B1, JP H05310211 A, FR 2675466 A1 or DE 40 18111 A1 deal with the packaging of pallets, with these documents basically naming paper as the packaging material.
  • Paper is usually only mentioned as a possible outer packaging material and is not described in detail.
  • obviously not every paper is also suitable as an outer packaging material for securing pallets.
  • a prerequisite for possible use as a pallet outer packaging material is good deformability, including stretchability, since the outer packaging material usually has to be wrapped completely around a pallet under pretension.
  • special papers with good extensibility are already known from the prior art.
  • So-called sack papers from which, for example, sacks or bags for containing and transporting food, cement or other objects are formed, have a relatively high extensibility. Typical representatives of such sack papers and their production are described, for example, in EP 3 385 442 A1 or EP 3 211 135 B1.
  • sack papers are only suitable to a very limited extent for use as pallet outer packaging.
  • typical sack papers tend to be damaged to a large extent in the course of the outer packaging of a pallet, in particular to tearing, which often leads to a total loss of an outer packaging and is therefore uneconomical. Cracking mainly occurs at the corners and edges of a pallet.
  • damage to the corners and edges of a pallet wrapped with it can occur with too great frequency during transport of the pallet.
  • the object of the present invention was to overcome the remaining deficiencies of the prior art and to provide a pallet wrapping paper by means of which pallets, in particular so-called homogeneous pallets, can be repackaged economically and efficiently, with in particular only a small frequency of damage during outer packaging and/or transport of a pallet, and which pallet outer packaging paper is therefore generally suitable as a replacement for plastic films. It was also an object of the invention to provide an outer packaging method for pallets using such pallet outer packaging paper and a method for producing such pallet outer packaging paper. This object is achieved by a pallet wrapping paper, a pallet wrapping method and a method for producing a pallet wrapping paper according to the claims.
  • the pallet wrapping paper is intended in particular for wrapping homogeneous pallets.
  • the pallet wrapping paper has an extensibility according to ISO 1924-3:2005 of 8% to 15% in the machine direction and 8% to 15% in the cross direction.
  • the pallet packaging paper comprises at least 70% by weight, preferably at least 80% by weight, of cellulose fibers with a length-weighted average fiber length according to ISO 16065-2:2014 of 1.8 mm to 2.8 mm.
  • the pallet wrapping paper has a flexural strength according to ISO 2493-1:2010 using a bending angle of 15° and a test bending length of 10 mm of maximum 35 mN in the machine direction and maximum 30 mN in the transverse direction and a maximum flexural strength index of 100 Nm 6 / kg 3 in the machine direction and at most 80 Nm 6 /kg 3 in the cross direction.
  • a grammage of the pallet packaging paper is 50 g/m 2 to 90 g/m 2 .
  • pallet can be understood as meaning a load made up of load objects or packaged goods which are arranged stacked on a pallet carrier.
  • pallet load or pack load can also be used for the term pallet.
  • pallet mean just a pallet carrier, for example a wooden frame, for which repackaging would therefore be pointless.
  • the pallet wrapping paper can also be used, for example, to wrap so-called silage bales, which silage bales are wrapped in a similar way to pallets.
  • homogeneous pallet can be understood to mean a pallet with evenly stacked load units or packaged goods, so that this stacking results in a cuboid, cube-shaped, cylindrical or polygonal pallet or pallet load.
  • a homogeneous palette thus has corners and continuous edge extensions according to the geometric body structure of a cuboid, cube, cylinder or other body with a polygon as the base area, without significant defects in these possible geometric structures, such as holes due to missing packaged goods, being present.
  • heterogeneous pallets which have a bulky structure or shape. This shapeless structure of a heterogeneous pallet is often due to differently shaped individual packaged goods, whereas the individual packaged goods to be stacked on a homogeneous pallet usually have the same geometric shape.
  • machine direction and cross direction correspond to the definitions in SCAN-P 9:93.
  • pallets in particular homogeneous pallets, can be efficiently repackaged by hand or by machine.
  • damage to the paper can be effectively prevented during a wrapping process itself, but also during subsequent transport of a wrapped pallet.
  • This is in contrast to typical sack paper, for which it has been found that damage often occurs, in particular tearing in the area of corners and edges of a pallet.
  • the low flexural rigidity of the pallet packaging paper is essential here, as a result of which the formation of predetermined tear lines in the packaging paper in the area of corners and edges of a pallet can be prevented.
  • outer packaging with a substitute material for plastic films can be provided with improved efficiency, also from an economic point of view.
  • the mechanical properties of the outer packaging paper can be significantly influenced by the choice of the longitudinally weighted average fiber length of the cellulose fibers.
  • an outer packaging paper designed in this way can provide improved temperature protection in comparison to conventional outer packaging plastic films, since outer packaging paper has comparatively better insulating properties.
  • the outer packaging paper with the specified parameters can provide an outer packaging material with very good puncture resistance.
  • a ratio of the stretchability according to ISO 1924-3:2005 in the machine direction to the stretchability according to ISO 1924-3:2005 in the transverse direction of the pallet wrapping paper is 1.0 to 1.4.
  • the extensibility in the machine direction can therefore be at least the same or up to 1.4 times greater than in the transverse direction.
  • the outer packaging paper can be given improved resistance to crack formation, in particular damage to the pallet outer packaging paper can be prevented in the course of a prestressed outer packaging process.
  • a ratio of the flexural rigidity according to ISO 2493-1:2010 in the machine direction to the flexural rigidity according to ISO 2493-1:2010 in the transverse direction is 1.0 to 1.3.
  • the flexural rigidity in the machine direction can therefore be at least the same or up to 1.3 times greater than in the transverse direction.
  • This feature makes it possible to prevent damage, in particular cracking in a preferred direction in the wrapping paper, both during a wrapping process and, for example, during transport of a wrapped pallet.
  • an outer packaging paper with good flexibility can be provided, by means of which a pallet or the packaged goods on a pallet can be wrapped tightly, and a good stabilization of a pallet can thereby be achieved.
  • the pallet wrapping paper can have a tensile rupture work index according to ISO 1924-3:2005 (Tensile Energy Absorption Index, TEA Index) of 5.0 J/g to 6.5 J/g in the machine direction and of 2.7 J/g g to 3.7 J/g in the transverse direction.
  • TEA Index Tesile Energy Absorption Index
  • Tensile rupture work indices from the specified value ranges have proven to be particularly suitable for the pallet wrapping paper, since on the one hand sufficiently good deformability and on the other hand sufficiently good tensile strength can be achieved both in the machine direction and in the transverse direction.
  • the pallet packaging paper has a tensile strength index according to ISO 1924-3:2005 of at least 100 Nm/g in the machine direction.
  • the pallet wrapping paper can be wrapped around a pallet or pallet load with sufficient pretension in the course of a wrapping process, in particular also by machine.
  • the pallet outer packaging paper can have a wet tensile strength index according to ISO 3781:2011 of at least 10 Nm/g.
  • the pallet packaging paper can have a Cobb 1800 value according to ISO 535:2014 of at most 60 g/m 2 .
  • a pallet wrapped with the pallet wrapping paper can also be temporarily stored in a damp environment, for example, since improved resistance to moisture can be provided.
  • the pallet wrapping paper can have a tear resistance index according to ISO 1974:2012 of at least 10 mN m 2 /g in the machine direction and of at least 15 mN m 2 /g in the transverse direction.
  • the tear resistance index of the outer packaging paper can be influenced in particular by the type of pulp, in particular the fiber length of the cellulosic fibers of the pulp.
  • the pallet overwrap paper can have a burst index according to ISO 2758:2014 of at least 7.0 kPa m 2 /g.
  • a minimum bursting index as specified can effectively prevent the outer packaging paper from bursting open.
  • the bursting index of the outer packaging paper can also be influenced by the type of pulp and the fiber length of the cellulose fibers of the pulp, but also by the additives added to the outer packaging paper.
  • the pallet packaging paper it can preferably be provided that it has a lignin content according to JAYME/KNOLLE/RAPP of 4% by weight to 12% by weight.
  • the procedure for the gravimetric determination of the lignin content according to JAYME/KNOLLE/RAPP can JAYME G., KNOLLE H. & G. RAPP, "Development and final version of the lignin determination method according to JAYME-KNOLLE", Das Textil 12, 464 - 467 (1958), No. 17/18.
  • the procedure described herein comprises an extraction using an extraction mixture of methanol and benzene, it being possible to use dichloromethane as the extraction agent instead, as is known per se today and is customary.
  • a lignin content in the specified range appears to be able to favorably influence the balance between formability and strength that is important for the use of pallet packaging paper. This is in contrast to typical sack paper, for which bleached sulphate pulp with only a very low lignin content is often used for production. In addition, this feature has an ecologically but also economically favorable effect with regard to the production of the cellulose, since a more efficient provision of the cellulose with a higher wood yield is made possible.
  • the lignin contained in the pallet packaging paper acts as a protection against UV light, which is advantageous, for example, in the case of outdoor storage of a pallet wrapped with the packaging paper.
  • the pallet packaging paper can have a sizing agent content of 0.015% by weight to 0.04% by weight.
  • the outer packaging paper has 0.7% by weight to 1.2% by weight of starch, preferably cationic starch.
  • the overwrap paper may comprise from 0.05% to 0.2% by weight of a dry strength agent, preferably a glyoxalated polyacrylamide-containing dry strength agent.
  • the mechanical properties of the pallet outer packaging paper in particular also the flexural strength, can also be influenced by such additives, as a result of which a more efficient wrapping of a pallet with less tendency of the outer packaging paper to form cracks can be achieved.
  • at least one surface of the pallet wrapping paper can have micro-creping.
  • micro-creping can be produced, for example, by means of a so-called Clupak device integrated into a paper machine, as is described, for example, in EP 3 385 442 A1 or EP 3 211 135 B1 already cited at the outset.
  • a so-called Expanda® unit can also be used to achieve high extensibility in paper, as described, for example, in a review by Vishtal & Retulainen, 2014 “Extensibility review”, BioResources 9(4), 7951-8001.
  • the object of the invention is also achieved by an outer packaging method for pallets.
  • the repackaging process includes the steps
  • a pallet in particular a homogeneous pallet, consisting of a pallet carrier with packaged goods stacked on it
  • the object of the invention is also achieved by a method for producing a pallet wrapping paper, in particular for the wrapping of homogeneous pallets.
  • the method can be provided in particular for the production of an outer packaging paper for pallets as described above.
  • the method comprises the steps a) providing a pulp containing, based on 100% by weight of the dry matter of the pulp, at least 70% by weight, preferably at least 80% by weight, of cellulose fibers with a length-weighted average fiber length according to ISO 16065-2:2014 of 1 .8 mm to 2.8 mm, b) production of an aqueous suspension comprising the pulp with a water content of 97% by weight to 99.85% by weight, c) applying the aqueous suspension by means of a headbox to a wire of a wire section with formation a paper web, wherein the wire is moved at a speed that is 1.5% to 6%, preferably 2% to 5% higher or lower than an application rate of the aqueous suspension to the wire, d) further processing of
  • the pallet wrapping paper is given an extensibility according to ISO 1924-3:2005 of 8% to 15% in the machine direction and 8% to 15% in the transverse direction, a flexural rigidity according to ISO 2493-1:2010 using a bending angle of 15° and a test bending length of 10 mm of no more than 35 mN in the machine direction and no more than 30 mN in the transverse direction and a flexural strength index of no more than 100 Nm 6 /kg 3 in the machine direction and no more than 80 Nm 6 /kg 3 in the transverse direction and a grammage of 50 g/m 2 to 90 g/m 2 awarded.
  • the specified measures can be used to produce a pallet wrapping paper with mechanical properties that are sufficient for wrapping pallets, in particular homogeneous pallets.
  • the advantages that can be achieved with such a pallet wrapping paper have already been described above.
  • a pallet wrapping paper can be produced with sufficiently low flexural rigidity but still sufficient strength, which has proven to be damage-resistant when wrapping a pallet, even when the wrapping paper is prestressed.
  • Coniferous wood at least predominantly, can preferably be used to produce the pulp.
  • Mixtures of several softwoods and mixtures of softwoods with deciduous trees are also fundamentally possible. For example, a mixture of 40% by weight to 50% by weight of spruce wood and From 50% to 60% by weight pine has been found beneficial in obtaining the desired lengthwise weighted average cellulosic fiber lengths specified above.
  • the cellulose in step a) can be provided with a content of 4% by weight to 12% by weight of lignin according to JAYME/KNOLLE/RAPP.
  • This measure can favorably influence the balance between formability and strength, which is important for the use of pallet packaging paper.
  • this feature has an ecologically but also economically favorable effect with regard to the production of the cellulose, since a more efficient provision of the cellulose with a higher wood yield is made possible.
  • An additional step a1) can be provided in the method, in which an aqueous suspension of the pulp from step a) is produced with a consistency of 25% to 40% and subjected to mechanical processing and defibration in a high-consistency defibrator to form a Schopper-Riegler value according to ISO 5267-1:1999 from 10 °SR to 18 °SR.
  • Such mechanical processing in the high-consistency range can be carried out, for example, with a specific grinding capacity of about 270 kWh/ton, ie about 270 kWh per ton of dry pulp pulp. Clumping of cellulose fibers can be prevented by such defibration, as a result of which a more homogeneous arrangement of the cellulose fibers in the pulp for the subsequent steps and ultimately also in the pallet outer packaging paper can be achieved.
  • This procedural measure generally leads to improved deformability or flexibility of the outer packaging paper and thus has a favorable effect on an outer packaging process.
  • a method step a2) can also be provided, in which an aqueous suspension of the pulp from step a) or al) is produced with a consistency of 3% to 5% and subjected to mechanical processing and defibration in one or more low-consistency refiner(s) to a Schopper-Riegler value according to ISO 5267-1:1999 of 15 °SR to 30 °SR.
  • the outer packaging paper can be given improved deformability and, at the same time, mechanical strength.
  • Such mechanical processing in the low-consistency range can be carried out, for example, in one or more refiners with a specific total grinding capacity of around 60 kWh/t.
  • a further process step b1 can also be provided, in which 0.015 to 0.04% by weight of sizing agent is added as an additive to the aqueous suspension, based on 100% by weight of dry matter pulp.
  • aqueous suspension based on 100% by weight of dry pulp pulp, 0.7% by weight to 1.2% by weight of starch, preferably cationic starch, are admixed as an additive.
  • a dry strength agent can be added to the aqueous suspension, based on 100% by weight of dry pulp pulp.
  • a dry strength agent containing glyoxalated polyacrylamide can preferably be added to the aqueous pulp suspension.
  • the mechanical properties of the pallet packaging paper in particular the flexural strength, can also be influenced by these process measures relating to the mixing in of additives.
  • the above information regarding amounts of additive in wt.% are not to be understood as part of the 100 wt.% dry pulp pulp, but are a respective statement in wt.% additive based or given in relation to 100 wt.% dry pulp pulp.
  • step d) of the method involves a multi-stage drying of the paper web, in which, as is known, first pre-drying by means of a wire section, followed by drying by means of a press section and finally drying by means of a drying section can take place.
  • micro-creping can be introduced into at least one surface of the paper web in the course of drying in method step d).
  • the formability of the pallet packaging paper can be further increased by introducing micro-creping.
  • the extensibility of the outer packaging paper can be increased by this measure.
  • Such a micro-crepe can, for example, be introduced into the paper web in the course of drying by means of a so-called Clupak device integrated into a paper machine, as is described, for example, in EP 3 385 442 A1 or EP 3 211 135 B1 already cited at the outset.
  • a so-called Expanda® unit can also be used to provide high extensibility in paper, as described, for example, in a review by Vishtal & Retulainen, 2014 “Extensibility review”, BioResources 9(4), 7951-8001.
  • the specified method can impart an extensibility according to ISO 1924-3:2005 from 8% to 15% in the machine direction and from 8% to 15% in the transverse direction to the pallet wrapping paper.
  • the pallet wrapping paper can preferably have a ratio of ISO 1924-3:2005 machine direction extensibility to ISO 1924-3:2005 transverse direction extensibility from 1.0 to 1.4, and independently preferably a ratio of Bending stiffness according to ISO 2493-1:2010 in the machine direction to bending stiffness according to ISO 2493-1:2010 in the transverse direction from 1.0 to 1.3.
  • the pallet overwrapping paper can thus be given an extensibility in the machine direction which is at least as great as or up to 1.4 times greater than the extensibility in the transverse direction.
  • the pallet outer packaging paper can be given a flexural rigidity in the machine direction which is at least the same as or up to 1.3 times greater than the flexural rigidity in the transverse direction.
  • the method can provide that the pallet outer packaging paper has a tensile fracture work index according to ISO 1924-3: 2005 (Tensile Energy Absorption Index, TEA Index) of 5.0 J/g to 6.5 J/g in machine direction and from 2.7 J/g to 3.7 J/g in the cross direction.
  • the pallet wrapping paper can also be given a tensile strength index according to ISO 1924-3:2005 of at least 100 Nm/g in the machine direction.
  • the process can also be advantageous if the pallet packaging paper has a wet tensile strength index of at least 10 Nm/g according to ISO 3781:2011 and a Cobb 1800 value according to ISO 535:2014 of at most 60 g/m 2 will.
  • 1 shows a detail of an exemplary embodiment of an outer packaging method using an exemplary pallet outer packaging device
  • FIG. 2 shows a detail of an exemplary embodiment of a headbox and a wire section of a paper machine
  • FIG. 3 shows a detail of an exemplary embodiment of a dryer section with a creping device of a paper machine.
  • FIG. 1 shows a detail of an exemplary embodiment of an outer packaging method using a typical pallet outer packaging device 1 or station.
  • a pallet 2 comprising a pallet carrier 3 with packaged goods 4 stacked thereon is provided and positioned in an outer packaging device 1 .
  • the pallet can be positioned on a rotatable, driven turntable 5 .
  • the pallet 2 shown in FIG. 1 is designed as a so-called homogeneous pallet and has a cuboid shape in the illustrated embodiment.
  • Such a pallet 2 can be wrapped with an outer packaging material 6 by rotating the turntable 5 .
  • the outer packaging material 6 can, for example, be pulled off a roll (not shown) and arranged on the pallet 2 in a height-adjustable manner with guide mechanisms and a pretensioning device (also not shown in detail) and wound around the pallet 2 by rotating the turntable 5 as indicated in FIG.
  • the pallet 2 can be wrapped with one or more layers of an outer packaging material 6 .
  • the outer packaging material 6 is formed by a pallet outer packaging paper 7 as described above and also below. As illustrated in FIG. 1 , the pallet wrapping paper 7 is intended in particular for the wrapping of homogeneous pallets 2 .
  • An extensibility according to ISO 1924-3:2005 of the overwrap paper 7 is from 8% to 15% in the machine direction and from 8% to 15% in the cross direction.
  • the outer packaging paper 7 has at least 70% by weight, preferably at least 80% by weight, of cellulose fibers with a length-weighted average fiber length according to ISO 16065-2:2014 of 1.8 mm to 2.8 mm.
  • the pallet outer packaging paper 7 has a bending stiffness according to ISO 2493-1:2010 using a bending angle of 15° and a test bending length of 10 mm of a maximum of 35 mN in the machine direction and a maximum of 30 mN in the transverse direction as well as a flexural strength index of at most 100 Nm 6 /kg 3 in the machine direction and at most 80 Nm 6 /kg 3 in the transverse direction.
  • a grammage of the outer packaging paper 7 is from 50 g/m 2 to 90 g/m 2 .
  • a ratio of ISO 1924-3:2005 machine direction extensibility to ISO 1924-3:2005 cross direction extensibility of the overwrap paper 7 may be 1.0 to 1.4. Furthermore, a ratio of the flexural stiffness according to ISO 2493-1:2010 using a bend angle of 15° and a test bend length of 10 mm in the machine direction to the flexural stiffness according to ISO 2493-1:2010 using a bend angle of 15° and a test bend length of 10 mm in the transverse direction of the overwrap paper 7 is 1.0 to 1.3.
  • the outer packaging paper 7 can have a tensile work index according to ISO 1924-3:2005 (Tensile Energy Absorption Index, TEA Index) of 5.0 J/g to 6.5 J/g in the machine direction and 2.7 J/g up to 3.7 J/g in the transverse direction.
  • TEA Index Tesile Energy Absorption Index
  • the overwrap paper 7 can have a tensile strength index according to ISO 1924-3:2005 of at least 100 Nm/g in the machine direction.
  • a high tensile strength index in the machine direction is particularly desirable because when a pallet 2 is overwrapped, the overwrapping paper 7 is usually drawn off a roll in this direction and is prestressed in the machine direction.
  • the pallet packaging paper 7 can have a wet tensile strength index according to ISO 3781:2011 of at least 10 Nm/g.
  • the outer packaging paper 7 can also have a Cobb 1800 value according to ISO 535:2014 of at most 60 g/m 2 .
  • the pallet wrapping paper can have a tear resistance index according to ISO 1974:2012 of at least 10 mN m 2 /g in the machine direction and of at least 15 mN m 2 /g in the transverse direction, as well as a bursting index according to ISO 2758:2014 of at least 7.0 kPa m 2 /g.
  • the outer packaging paper can have a lignin content according to JAYME/KNOLLE/RAPP of 4% by weight to 12% by weight.
  • the outer packaging paper 7 can have a sizing agent content, for example alkenylsuccinic anhydride (ASA), of 0.015% by weight to 0.04% by weight.
  • ASA alkenylsuccinic anhydride
  • the outer packaging paper can contain 0.7% by weight to 1.2% by weight of starch, preferably cationic starch.
  • the overwrap paper may comprise from 0.05% to 0.2% by weight of a dry strength agent, preferably a glyoxalated polyacrylamide-containing dry strength agent.
  • the pallet outer packaging paper can also contain other additives customary in paper technology in small proportions, alum being mentioned purely by way of example, which, for example, accounts for a proportion of 0.02% by weight to 0.08% by weight in the outer packaging paper can be included.
  • At least one surface of the wrapping paper 7 can have micro-creping.
  • a method for producing pallet wrapping paper 7, in particular for wrapping homogeneous pallets, can fundamentally be carried out in or by means of a paper machine.
  • the basic structure and the basic operations in such a paper machine are known to the person having ordinary skill in the technical field of paper manufacture. Therefore, only a brief summary of the process for producing the pallet wrapping paper is described below, with some process steps be explained in more detail.
  • the method can be provided in particular for the production of a pallet wrapping paper as described above.
  • the method comprises providing a pulp as step a).
  • the pulp provided in step a) has, based on 100% by weight dry matter of the pulp, at least 70% by weight, preferably at least 80% by weight, cellulose fibers with a length-weighted average fiber length according to ISO 16065-2:2014 of 1.8mm to 2.8mm.
  • the pulp is preferably sulfate pulp, also referred to as Kraft pulp, the pulp preferably being produced from coniferous wood, such as spruce wood and/or pine wood, using the so-called Kraft process.
  • the cellulose based on 100% by weight of dry matter of the cellulose, has a content of 4% by weight to 12% by weight of lignin according to JAYME/KNOLLE/RAPP.
  • a further process step al) can also be useful, in which an aqueous suspension of the pulp from step a) is produced with a consistency of 25% to 40% and subjected to mechanical processing and defibration in a high-consistency defibrator to a Schopper-Riegler value from 10°SR to 18°SR.
  • an energy input can be, for example, 230 kWh/ton of dry pulp mass to 310 kWh/ton of dry pulp mass, in particular about 270 kWh/ton of dry pulp mass.
  • a process step a2) can also be useful, in which an aqueous suspension of the pulp from step a) or al) is produced with a consistency of 3% to 5% and mechanical processing and defibration in is subjected to one or more low-consistency refiners to a Schopper-Riegler value of 15°SR to 30°SR.
  • a total energy input can be, for example, 30 kWh/ton of dry pulp mass to 90 kWh/ton of dry pulp pulp, in particular about 60 kWh/ton of dry pulp pulp.
  • aqueous suspension comprising the cellulose with a water content of 97% by weight to 99.85% by weight is provided. If necessary, this can be done after mechanical processing according to steps a1) and/or a2) specified above.
  • a pH of this aqueous suspension can be 5-7, for example.
  • sizing agent 0.015% by weight to 0.04% by weight of sizing agent is added to the aqueous suspension 8 in a step b1), based on 100% by weight of dry matter pulp.
  • starch preferably cationic starch
  • a dry strength agent based on 100% by weight of dry pulp pulp, can be added to the aqueous suspension.
  • a dry strength agent containing glyoxalated polyacrylamide can preferably be added to the aqueous pulp suspension.
  • additives customary in paper technology can also be added in small proportions to the aqueous pulp suspension.
  • the suspension produced in step b) is introduced into a paper machine.
  • the suspension 8 of the cellulose can be applied or applied from a storage container 9 or intermediate storage container for the cellulose suspension 8 to a rotating screen 10 of a screen section 11 . This as usual via a nozzle-like inlet 12 with outlet opening 13.
  • a paper web 14 is formed on the screen 10 .
  • the mere process of application to the screen 10 results in at least partial alignment of the highly anisotropic cellulose fibers in the aqueous pulp suspension.
  • This orientation of the fibers can be influenced both in terms of orientation and extent of orientation by the choice of application parameters, such as the consistency of the applied pulp suspension 8, but also, for example, by the feed speed of the screen 10 relative to the application speed of the pulp suspension.
  • the type and extent of the orientation of the cellulose fibers subsequently also influence the properties of the resulting paper after further processing with drying of the paper web in the following, further sections of the paper machine.
  • a paper machine for the production of the pallet wrapping paper can preferably be provided with a Fourdrinier wire, in particular a Fourdrinier wire section.
  • the properties of the resulting pallet packaging paper can also be influenced by other production parameters with regard to the desired mechanical properties.
  • the mechanical properties can be influenced by the type of pulp itself, for example by the selection of the wood species(s) used to produce the pulp.
  • softwoods can preferably be used to produce the pulp; in particular, a weight proportion of softwoods can be at least 80% by weight.
  • the mechanical properties of the pallet packaging paper can also be influenced by adding various additives to the aqueous pulp suspension. Examples of preferred additives have already been given above in this description.
  • the mechanical properties of the resulting pallet packaging paper can also be influenced by the further process control or the further processing of the paper web in the paper machine.
  • the paper web 14 is further processed into the outer packaging paper with multi-stage drying of the paper web.
  • the successive drying of the paper web 14 can take place here as usual by means of a wire section 11, subsequently with a press section and finally by means of a drying section of a paper machine, as is generally known to the person skilled in the art.
  • micro-creping can be introduced into at least one surface of the paper web 14 .
  • Such micro-creping can, for example, be introduced into the paper web 14 by means of a creping device 15 as it passes through a drying section 16, as is illustrated with reference to FIG.
  • a part of a drying section 16 of a paper machine is shown in detail.
  • the creping device 15 can be formed, for example, by a so-called Clupak system or Clupak unit 17 .
  • Clupak system As is known per se, when using a Clupak unit 17, microcreping is introduced by compressing the paper web between a circulating cloth and a cylinder, as is also described, for example, in EP 3 211 135 B1 mentioned at the outset.
  • Such a creping device 15 or Clupak unit 17 can be arranged in the course of a drying section 16 .
  • the compression of the paper web 14 in a Clupak unit 17 can be achieved by selecting a lower take-off speed by means of the after-drying section 19 than a feed speed from the pre-drying section 18 into the Clupak unit 17 .
  • Expanda® unit can also be used as a creping device, for example, as for example in a review by Vishtal & Retulainen, 2014 "Extensibility review", BioResources 9(4), 7951 -8001 is described..
  • the pallet wrapping paper has an extensibility according to ISO 1924-3:2005 of 8% to 15% in the machine direction and 8% to 15% in the transverse direction, a flexural rigidity according to ISO 2493- 1:2010 using a bending angle of 15° and a test bending length of 10 mm of not more than 35 mN in the machine direction and not more than 30 mN in the transverse direction, a bending strength index of not more than 100 Nm 6 /kg 3 in the machine direction and not more than 80 Nm 6 /kg 3 in Transverse direction and a grammage of 50g/m 2 to 90 g/m 2 can be awarded.
  • the paper in question has proven to be suitable as pallet wrapping paper. Outside the specified ranges of parameters, there was a greater tendency for mechanical integrity failure, reducing the suitability of papers with corresponding parameters outside of the specified ranges.
  • the pallet wrapping paper can preferably have a ratio of stretchability according to ISO 1924-3:2005 in the machine direction to stretchability according to ISO 1924-3:2005 in the transverse direction of 1.0 to 1.4, and independently preferably a ratio of the bending stiffness according to ISO 2493-1:2010 machine direction to ISO 2493-1:2010 transverse direction bending stiffness of 1.0 to 1.3.
  • the method can provide that the pallet outer packaging paper has a tensile fracture work index according to ISO 1924-3:2005 (Tensile Energy Absorption Index, TEA Index) of 5.0 J/g to 6.5 J/g in machine direction and from 2.7 J/g to 3.7 J/g in the cross direction.
  • the pallet wrapping paper can also be given a tensile strength index according to ISO 1924-3:2005 of at least 100 Nm/g in the machine direction.
  • the process can also be advantageous if the pallet packaging paper has a wet tensile strength index of at least 10 Nm/g according to ISO 3781:2011 and a Cobb 1800 value according to ISO 535:2014 of at most 60 g/m 2 will.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Paletten-Umverpackungspapier, ein Umverpackungsverfahren unter Benutzung dieses Paletten-Umverpackungspapiers als Umverpackungsmaterial sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Paletten-Umverpackungspapiers. Das Paletten-Umverpackungspapier umfasst mindestens 70 Gew. % Cellulosefasern mit einer längengewichteten, mittleren Faserlänge nach ISO 16065-2:2014 von 1,8 mm bis 2,8 mm, und weist eine Biegesteifigkeit nach ISO 2493-1:2010 unter Benutzung eines Biegewinkels von 15° und einer Prüfbiegelänge von 10 mm von höchstens 35 mN in Maschinenrichtung und höchstens 30 mN in Querrichtung, sowie einen Biegefestigkeitsindex von höchstens 100 Nm6/kg3 in Maschinenrichtung und höchstens 80 Nm6/kg3 in Querrichtung, und eine Grammatur von 50g/m2 bis 90 g/m2 auf.

Description

PALETTEN-UMVERPACKUNGSPAPIER
Die Erfindung betrifft ein Paletten-Umverpackungspapier, insbesondere zur Umverpackung von homogenen Paletten, ein Umverpackungsverfahren für Paletten unter Verwendung eines solchen Paletten-Umverpackungspapiers sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Paletten-Umverp ackung spapiers .
In dem Bestreben die Menge an Kunststoff bzw. Plastikmaterialien ganz grundsätzlich deutlich zu verringern wird in vielen Bereichen nach geeigneten Ersatzmaterialien für Kunststoff gesucht. Beispielsweise wird nach Ersatzlösungen für die in der Verpackungsbranche allgegenwärtigen Kunststofffolien gestrebt. Aufgrund der inhärenten Eigenschaften von Kunststofffolien, wie etwa guter Verformbarkeit und Dehnbarkeit bei gleichzeitig dennoch guter Festigkeit, ist der Ersatz von Kunststofffolien durch Materialien mit vergleichbaren Eigenschaften in vielen Bereichen jedoch noch nicht zur Gänze gelungen.
Als eine Alternative für Kunststofffolien wurde für viele Bereiche Papier vorgeschlagen. Auch für den gegenständlichen Fall von Paletten-Umverpackungen wurde in der Vergangenheit nebst anderer Altemativmaterialien schon Papier als Alternative bereits erwähnt. Zum Beispiel befassen sich EP 0 533 520 Bl, JP H05310211 A, FR 2675466 Al oder DE 40 18111 Al mit der Umverpackung von Paletten, wobei diese Dokumente Papier als Umverpackungsmaterial grundsätzlich nennen. Jedoch sind in den genannten Dokumenten und auch im weiteren Stand der Technik zu Paletten-Umverpackungen kaum detailliertere Informationen hinsichtlich Papierqualitäten mit geeigneten Eigenschaften aufzufinden. Papier wird meist nur als mögliches Umverpackungsmaterial genannt und nicht näher beschrieben. Offensichtlich ist aber nicht jedwedes Papier auch als Umverpackungsmaterial zum Sichern von Paletten geeignet.
Eine Voraussetzung für eine mögliche Verwendung als Paletten-Umverpackungsmaterial ist gute Verformbarkeit inklusive Dehnbarkeit, da das Umverpackungsmaterial in der Regel unter Vorspannung vollständig um eine Palette gewickelt werden muss. Grundsätzlich sind spezielle Papiere mit guter Dehnbarkeit aus dem Stand der Technik schon bekannt. Insbesondere weisen sogenannte Sackpapiere, aus welchen zum Beispiel Säcke oder Taschen zur Beinhaltung und Transport von Lebensmitteln, Zement oder anderen Gegenständen gebildet werden, eine verhältnismäßig hohe Dehnbarkeit auf. Typischer Vertreter solcher Sackpapiere und deren Herstellung sind zum Beispiel in der EP 3 385 442 Al oder EP 3 211 135 Bl beschrieben.
Wie sich herausgestellt hat, sind solche Sackpapiere für den Einsatz als Paletten-Umverpa- ckungsmaterial nur sehr bedingt geeignet. Zum Beispiel ist festzustellen, dass typische Sackpapiere im Zuge einer Umverpackung einer Palette in zu hohem Ausmaß zu Beschädigungen, insbesondere zum Einreißen neigen, was in zu großer Häufigkeit zu einem Totalverlust einer Umverpackung führt und somit unwirtschaftlich ist. Rissbildung tritt hierbei vor allem an den Ecken und Kanten einer Palette auf. Des Weiteren können bei typischen Sackpapieren mit zu großer Häufigkeit Beschädigungen an Ecken und Kanten einer damit umverpackten Palette im Zuge des Transports der Palette auftreten.
Weiters werden an Paletten-Umverpackungsmaterialien bzw. an entsprechend umverpackte Paletten eine Reihe von Erfordernissen gestellt, welche durch konventionelle Sackpapiere zumindest nicht zur Gänze erfüllt werden können. So darf laut Industrie- Standard für Ladungssicherheit EUMOS-Norm 40509 eine maximale, permanente Deformation von 5 % und eine maximale, elastische Deformation von 10 % sowie eine Verschiebung zwischen einzelnen Pa- letten-Lagen zueinander 2 % jeweils nicht überschreiten. Wie sich herausgestellt hat können typische Sackpapiere diese Anforderungen nicht vollständig erfüllen.
Es besteht daher im Bereich von Paletten-Umverpackungsmaterialien nach wie vor Verbesserungsbedarf im Bestreben Kunststofffolien als Umverpackungsmaterial zu ersetzen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, die noch vorhandenen Mängel des Standes der Technik zu überwinden und ein Paletten-Umverpackungspapier zur Verfügung zu stellen, mittels welchem ein Umverpacken von Paletten, insbesondere sogenannter homogener Paletten wirtschaftlich effizient bewerkstelligt werden kann, wobei insbesondere eine nur geringe Häufigkeit an Beschädigungen während einer Umverpackung und/oder eines Transports einer Palette gegeben ist, und welches Paletten-Umverpackungspapier somit grundsätzlich als Ersatz für Kunststofffolien geeignet ist. Weiters war es Aufgabe der Erfindung ein Umverpackungsverfahren für Paletten unter Verwendung eines solchen Paletten-Umverpackungspa- piers sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Paletten-Umverpackungspapiers bereitzustellen. Diese Aufgabe wird durch ein Paletten-Umverpackungspapier, ein Umverpackungsverfahren für Paletten und ein Verfahren zur Herstellung eines Paletten-Umverpackungspapiers gemäß den Ansprüchen gelöst.
Das Paletten-Umverpackungspapier ist insbesondere zur Umverpackung von homogenen Paletten vorgesehen.
Das Paletten-Umverpackungspapier weist eine Dehnbarkeit nach ISO 1924-3:2005 von 8 % bis 15 % in Maschinenrichtung und von 8% bis 15% in Querrichtung auf.
Das Paletten-Umverpackungspapier umfasst mindestens 70 Gew.%, bevorzugt mindestens 80 Gew.% Cellulosefasern mit einer längengewichteten, mittleren Faserlänge nach ISO 16065- 2:2014 von 1,8 mm bis 2,8 mm.
Des Weiteren weist das Paletten-Umverpackungspapier eine Biegesteifigkeit nach ISO 2493- 1:2010 unter Benutzung eines Biegewinkels von 15° und einer Prüfbiegelänge von 10 mm von höchstens 35 mN in Maschinenrichtung und höchstens 30 mN in Querrichtung sowie einen Biegefestigkeitsindex von höchstens 100 Nm6/kg3 in Maschinenrichtung und höchstens 80 Nm6/kg3 in Querrichtung auf. Eine Grammatur des Paletten-Umverpackungspapiers beträgt 50g/m2 bis 90 g/m2.
Unter dem Begriff Palette kann eine Ladung aus Ladungsobjekten bzw. Packgütern, welche auf einem Palettenträger gestapelt angeordnet sind verstanden werden. Insofern kann für den Begriff Palette auch der Begriff Palettenladung oder Packladung verwendet werden. Keineswegs ist unter dem Begriff Palette lediglich ein Palettenträger, also zum Beispiel ein Holzgestell zu verstehen, bei welchem ein Umverpacken folglich sinnlos wäre. Das Paletten-Umver- packungspapier kann aber auch zum Beispiel zur Umverpackung von sogenannten Silageballen verwendet werden, welche Silageballen in ähnlicher Art und Weise umverpackt werden wie Paletten.
Unter dem Begriff homogene Palette kann wie an sich bekannt eine Palette mit gleichmäßig gestapelten Ladungseinheiten bzw. Packgütem verstanden werden, sodass bei dieser Stapelung eine quader-, würfel-, Zylinder- oder vieleckförmige Palette bzw. Palettenladung resultiert. Eine homogene Palette weist also Ecken und durchgehende Kantenerstreckungen gemäß der geometrischen Körperstruktur eines Quaders, Würfels, Zylinders oder eines anderen Körpers mit einem Vieleck als Grundfläche auf, ohne dass wesentliche Fehlstellen in diesen möglichen geometrischen Strukturen, wie etwa Löcher aufgrund fehlender Packgüter gegeben wären. Dies im Unterschied zu sogenannten heterogenen Paletten, welche eine unförmige Struktur bzw. Form aufweisen. Diese unförmige Struktur einer heterogenen Palette ist häufig auf unterschiedlich geformte Einzel-Packgüter zurückzuführen, wohingegen die zu stapelnden Einzel-Packgüter bei einer homogenen Palette meist dieselbe geometrische Form aufweisen.
Wie an sich bekannt entsprechen die Begriffe Maschinenrichtung und Querrichtung beispielsweise den Definitionen in SCAN-P 9:93.
Durch die Merkmale des Paletten-Umverpackungspapiers können Paletten, insbesondere homogene Paletten effizient von Hand aber auch maschinell umverpackt werden. Im Besonderen können aufgrund der Merkmale des Paletten-Umverpackungspapiers Beschädigungen des Papiers während eines Umverpackungsvorgangs selbst, aber auch während eines nachfolgenden Transports einer umverpackten Palette wirksam hintangehalten werden. Dies im Gegensatz zu typischen Sackpapieren, bei welchen sich herausgestellt hat, dass häufig Beschädigungen, insbesondere ein Einreißen im Bereich von Ecken und Kanten einer Palette auftreten. Wesentlich ist hierbei die geringe Biegesteifigkeit des Paletten-Umverpackungspapiers, wodurch die Bildung von Sollrisslinien im Umverpackungspapier im Bereich von Ecken und Kanten einer Palette hintangehalten werden kann. In weiterer Folge können somit Umverpackungen mit einem Ersatzmaterial für Kunststofffolien mit verbesserter Effizienz auch in wirtschaftlicher Hinsicht bereitgestellt werden. Neben anderen Beeinflussungs-Faktoren können die mechanischen Eigenschaften des Umverpackungspapiers durch die Wahl der längsge- wichteten, mittleren Faserlänge der Cellulosefasern wesentlich beeinflusst werden.
Des Weiteren kann durch ein derartig ausgebildetes Umverpackungspapier im Vergleich zu herkömmlichen Umverpackungs-Kunststofffolien ein verbesserter Temperatur schütz bereitgestellt werden, da ein Umverpackungspapier vergleichsweise bessere Isolationseigenschaften aufweist. Außerdem kann durch das Umverpackungspapier mit den angegebenen Parametern ein Umverpackungsmaterial mit sehr guter Durchstichfestigkeit zur Verfügung gestellt werden.
Bei einer Weiterbildung des Paletten-Umverpackungspapiers kann ein Verhältnis der Dehnbarkeit nach ISO 1924-3:2005 in Maschinenrichtung zur Dehnbarkeit nach ISO 1924-3:2005 in Querrichtung des Paletten-Umverpackungspapier 1,0 bis 1,4 betragen. Die Dehnbarkeit kann also in Maschinenrichtung mindestens gleich groß oder bis zu 1,4-mal größer sein als in Querrichtung.
Durch dieses Merkmal kann dem Umverpackungspapier eine verbesserte Widerstandsfestigkeit gegenüber Rissbildung verliehen werden, insbesondere können Beschädigungen des Pa- letten-Umverpackungspapiers im Zuge eines Umverpackungsvorgangs unter Vorspannung hintangehalten werden.
Es kann bei dem Paletten-Umverpackungspapier auch vorgesehen sein, dass ein Verhältnis der Biegesteifigkeit nach ISO 2493-1:2010 in Maschinenrichtung zur Biege Steifigkeit nach ISO 2493-1:2010 in Querrichtung 1,0 bis 1,3 beträgt. Die Biegesteifigkeit kann also in Maschinenrichtung mindestens gleich groß oder bis zu 1,3-mal größer sein als in Querrichtung.
Durch dieses Merkmal können Beschädigungen insbesondere Rissbildung in einer Vorzugsrichtung bei dem Umverpackungspapier, sowohl während eines Umverpackungsvorgang als zum Beispiel auch im Zuge eines Transports einer umverpackten Palette hintangehalten werden. Im Speziellen kann ein Umverpackungspapier mit guter Flexibilität bereitgestellt werden, mittels welchem eine Palette bzw. die Packgüter einer Palette enganliegend umwickelt werden kann bzw. können, und dadurch eine gute Stabilisierung einer Palette erzielt werden kann.
Des Weiteren kann das Paletten-Umverpackungspapier einen Zugbrucharbeits— Index nach ISO 1924-3:2005 (Tensile Energy Absorption Index, TEA Index) von 5,0 J/g bis 6,5 J/g in Maschinenrichtung und von 2,7 J/g bis 3,7 J/g in Querrichtung aufweisen.
Zugbrucharbeits-Indizes aus dem angegeben Wertebereichen haben sich als besonders geeignet für das Paletten-Umverpackungspapier erwiesen, da sowohl in Maschinenrichtung als auch in Querrichtung einerseits ausreichend gute Verformbarkeit, aber andererseits auch ausreichend gute Zugfestigkeit erzielt werden kann.
Es kann in weiterer Folge auch vorgesehen sein, dass das Paletten-Umverpackungspapier einen Zugfestigkeits-Index nach ISO 1924-3:2005 von mindestens 100 Nm/g in Maschinenrichtung aufweist. Hierdurch kann das Paletten-Umverpackungspapier im Zuge eines Umverpackungsvorgangs unter hinreichender Vorspannung, insbesondere auch maschinell um eine Palette bzw. Palettenladung gewickelt werden.
Das Paletten-Umverpackungspapier kann bei einer Weiterbildung einen Nasszugfestigkeits- Index nach ISO 3781:2011 von mindestens 10 Nm/g aufweisen.
Weiters kann das Paletten-Umverpackungspapier einen Cobb 1800 Wert nach ISO 535:2014 von höchstens 60 g/m2 aufweisen.
Durch diese Merkmale kann eine mit dem Paletten-Umverpackungspapier umverpackte Palette durchaus auch in feuchter Umgebung zum Beispiel zwischengelagert werden, da eine verbesserte Widerstandsfähigkeit gegenüber Feuchtigkeit bereitgestellt werden kann.
Des Weiteren kann das Paletten-Umverpackungspapier einen Durchreißwiderstandsindex nach ISO 1974:2012 von mindestens 10 mN m2/g in Maschinenrichtung und von mindestens 15 mN m2/g in Querrichtung aufweisen.
Durch dieses Merkmal kann eine nochmalig weitere Verbesserung der Beschädigungsresistenz des Umverpackungspapieres bereitgestellt werden. Der Durchreißwiderstandsindex des Umverpackungspapiers kann im Speziellen durch die Art des Zellstoffs, insbesondere die Faserlänge der Cellulosefasern des Zellstoffs beeinflusst werden.
Außerdem kann das Paletten-Umverpackungspapier einen Berstindex nach ISO 2758:2014 von mindestens 7,0 kPa m2/g aufweisen.
Wie sich herausgestellt hat, kann durch einen Mindest-Berstindex wie angegebenen ein Aufplatzen des Umverpackungspapiers wirksam hintangehalten werden. Auch der Berstindex des Umverpackungspapiers kann durch die Art des Zellstoffs und die Faserlänge der Cellulosefasern des Zellstoffs, aber auch durch dem Umverpackungspapier beigemengte Additive beeinflusst werden.
Bei einer Weiterbildung des Paletten-Umverpackungspapiers kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass es einen Lignin-Gehalt nach JAYME/KNOLLE/RAPP von 4 Gew.% bis 12 Gew.% aufweist. Die Prozedur zur gravimetrischen Bestimmung des Lignin-Gehalts nach JAYME/KNOLLE/RAPP kann JAYME G., KNOLLE H. u. G. RAPP, „Entwicklung und endgültige Fassung der Lignin-Bestimmungsmethode nach JAYME-KNOLLE“, Das Papier 12, 464 - 467 (1958), Nr. 17/18 entnommen werden. Die hierin beschriebene Prozedur umfasst eine Extraktion mittels eines Extraktionsgemisches aus Methanol und Benzol, wobei anstelle dessen wie heute an sich bekannt und üblich Dichlormethan als Extraktionsmittel verwendet werden kann.
Durch einen Lignin-Gehalt im angegebenen Bereich scheint die für die Anwendung des Palet- ten-Umverpackungspapiers wichtige Balance zwischen Formbarkeit und Festigkeit günstig beeinflusst werden zu können. Dies im Unterschied zu typischen Sackpapieren, bei welchen oftmals gebleichter Sulphat-Zellstoff mit nur sehr geringem Lignin-Gehalt zur Herstellung verwendet wird. Darüber hinaus wirkt sich dieses Merkmal hinsichtlich der Herstellung des Zellstoffs ökologisch aber auch ökonomisch günstig aus, da eine effizientere Bereitstellung des Zellstoffes mit höherer Holzausbeute ermöglicht ist. Zusätzlich zeigt im Paletten-Umver- packungspapier enthaltenes Lignin Wirkung als Schutz gegenüber UV-Licht, was beispielsweise im Falle einer Außenlagerung einer mit dem Umverpackungspapier umverpackten Palette von Vorteil ist.
Weiters kann das Paletten-Umverpackungspapier einen Gehalt an Leimungsmittel von 0,015 Gew.% bis 0,04 Gew.% aufweisen.
Außerdem kann vorgesehen sein, dass das Umverpackungspapier 0,7 Gew.% bis 1,2 Gew.% Stärke, vorzugsweise kationische Stärke aufweist.
Darüber hinaus kann das Umverpackungspapier 0,05 Gew.% bis 0,2 Gew.% eines Trockenfestmittels, vorzugsweise ein glyoxaliertes Polyacrylamid enthaltendes Trockenfestmittel umfassen.
Auch durch solche Additive können die mechanischen Eigenschaften des Paletten-Umverpa- ckungspapiers, insbesondere auch die Biegesteifigkeit beeinflusst werden, wodurch eine effizientere Umwicklung einer Palette mit geringerer Neigung des Umverpackungspapiers zu Rissbildung erzielbar ist. Schließlich kann zumindest eine Oberfläche des Paletten-Umverpackungspapiers eine Mikro- Kreppung aufweisen.
Dies führt unter anderem zu einer verbesserten Verformbarkeit des Umverpackungspapieres, ohne dass dessen Festigkeitswerte in zu hohem Maße negativ beeinflusst werden. Eine derartige Mikro-Kreppung kann beispielsweise mittels einer in eine Papiermaschine integrierten, sogenannten Clupak- Vorrichtung erzeugt werden, wie dies zum Beispiel in den bereits eingangs zitierten EP 3 385 442 Al oder EP 3 211 135 B 1 beschrieben ist. Alternativ kann für die Erzielung einer hohen Dehnbarkeit bei Papier auch eine sogenannte Expanda® Einheit verwendet werden, wie dies beispielsweise in einem Review von Vishtal & Retulainen, 2014 „Extensibility review“, BioResources 9(4), 7951-8001 beschrieben ist.
Die Aufgabe der Erfindung wird auch durch ein Umverpackungsverfahren für Paletten gelöst.
Das Umverpackungsverfahren umfasst die Schritte
Bereitstellen einer Palette, insbesondere einer homogenen Palette, bestehend aus einem Palettenträger mit darauf gestapelten Packgütern
Positionieren der Palette in einer Umverpackungsvorrichtung und Umwickeln der Palette mit einer oder mehrerer Lagen eines Umverpackungsmaterials.
Wesentlich bei dem Umverpackungsverfahren ist, dass als Umverpackungsmaterial ein Palet- ten-Umverpackungspapier wie obenstehend und nachstehend beschrieben verwendet wird.
Die genaue Durchführung und auch die verwendeten Geräte zur Durchführung des Umverpackungsverfahrens können mannigfaltiger Natur sein, wobei dem Fachmann aus dem Stand der Technik zahlreiche Umverpackungsverfahren und Gerätschaften zur Durchführung von Umverpackungen bekannt sind. In diesem Zusammenhang sei rein beispielhaft auf die bereits eingangs zitierten EP 0 533 520 B l, JP H05310211 A, FR 2675466 Al oder DE 40 18111 Al verwiesen. Selbstverständlich kann das Umverpackungsverfahren, insbesondere der Schritt des Umwickelns einer Palette grundsätzlich auch manuell durchgeführt werden.
Die Aufgabe der Erfindung wird weiters auch durch ein Verfahren zur Herstellung eines Pa- letten-Umverpackungspapier, insbesondere zur Umverpackung von homogenen Paletten gelöst. Das Verfahren kann insbesondere zur Herstellung eines Paletten-Umverpackungspapie- res wie obenstehend beschrieben vorgesehen sein. Das Verfahren umfasst die Schritte a) Bereitstellen eines Zellstoffes aufweisend, bezogen auf 100 Gew.% Trockenmasse des Zellstoffes, mindestens 70 Gew.%, vorzugsweise mindestens 80 Gew.% Cellulosefasern mit einer längengewichteten, mittleren Faserlänge nach ISO 16065-2:2014 von 1,8 mm bis 2,8 mm, b) Herstellung einer wässrigen Suspension umfassend den Zellstoff mit einem Wassergehalt von 97 Gew.% bis Gew.99, 85 %, c) Aufbringen der wässrigen Suspension mittels eines Stoffauflaufs auf ein Sieb einer Siebpartie unter Ausbildung einer Papierbahn, wobei das Sieb mit einerl,5 % bis 6 %, vorzugsweise um 2 % bis 5 % höheren oder niedrigeren Geschwindigkeit bewegt wird als eine Aufbringrate der wässrigen Suspension auf das Sieb, d) Weiterverarbeitung der Papierbahn aus Schritt c) zu dem Umverpackungspapier unter mehrstufiger Trocknung der Papierbahn.
Dem Paletten-Umverpackungspapier wird hierbei eine Dehnbarkeit nach ISO 1924-3:2005 von 8 % bis 15 % in Maschinenrichtung und von 8% bis 15% in Querrichtung, eine Biegesteifigkeit nach ISO 2493-1:2010 unter Benutzung eines Biegewinkels von 15° und einer Prüfbiegelänge von 10 mm von höchstens 35 mN in Maschinenrichtung und höchstens 30 mN in Querrichtung sowie ein Biegefestigkeitsindex von höchstens 100 Nm6/kg3 in Maschinenrichtung und höchstens 80 Nm6/kg3 in Querrichtung sowie eine Grammatur von 50g/m2 bis 90 g/m2 verliehen.
Durch die angegebenen Maßnahmen kann ein Paletten-Umverpackungspapier mit für ein Umverpacken von Paletten, insbesondere von homogenen Paletten, hinreichenden, mechanischen Eigenschaften hergestellt werden. Die durch ein solches Paletten-Umverpackungspapier erzielbaren Vorteile wurden bereits obenstehend beschrieben. Im Besonderen kann ein Paletten- Umverpackungspapier mit hinreichend geringer Biegesteifigkeit aber dennoch ausreichender Festigkeit hergestellt werden, welches sich als beschädigungsresistent bei der Umwicklung einer Palette auch unter Vorspannung des Umverpackungspapieres erwiesen hat.
Zur Herstellung des Zellstoffes können vorzugsweise zumindest überwiegend Nadelhölzer verwendet werden. Hierbei sind auch Mischungen aus mehreren Nadelhölzern sowie Mischungen von Nadelhölzern mit Laubhölzem grundsätzlich möglich. Zum Beispiel hat sich zur Herstellung des Zellstoffes eine Mischung aus 40 Gew.% bis 50 Gew.% Fichtenholz und 50 Gew.% bis 60 Gew.% Kiefernholz als günstig für den Erhalt der oben spezifizierten, gewünschten längsgewichteten, mittleren Cellulosefaser-Längen erwiesen.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens kann in Schritt a) der Zellstoff, bezogen auf 100 Gew.% Trockenmasse des Zellstoffes, mit einem Gehalt von 4 Gew.% bis 12 Gew.% an Lignin nach JAYME/KNOLLE/RAPP bereitgestellt werden.
Durch diese Maßnahme kann die für die Anwendung des Paletten-Umverpackungspapiers wichtige Balance zwischen Formbarkeit und Festigkeit günstig beeinflusst werden. Darüber hinaus wirkt sich dieses Merkmal hinsichtlich der Herstellung des Zellstoffs ökologisch aber auch ökonomisch günstig aus, da eine effizientere Bereitstellung des Zellstoffes mit höherer Holzausbeute ermöglicht ist.
Bei dem Verfahren kann ein zusätzlicher Schritt al) vorgesehen sein, bei welchem eine wässrige Suspension des Zellstoffs aus Schritt a) mit einer Konsistenz von 25 % bis 40 % hergestellt und einer mechanischen Bearbeitung und Zerfaserung in einem Hochkonsistenz-Zerfaserer zu einem Schopper-Riegler-Wert nach ISO 5267-1:1999 von 10 °SR bis 18 °SR unterzogen wird.
Eine derartige mechanische Bearbeitung im Hochkonsistenz-Bereich kann zum Beispiel unter einer spezifischen Mahlleistung von etwa 270 kWh/to, also ca. 270 kWh pro Tonne Trockenmasse Zellstoff durchgeführt werden. Durch eine derartige Zerfaserung kann eine Verklumpung von Cellulosefasern hintangehalten werden, wodurch eine homogenere Anordnung der Cellulosefasern in der Pulpe für die nachfolgenden Schritte und in letzter Konsequenz auch in dem Paletten-Umverpackungspapier erzielt werden kann. Diese Verfahrensmaßnahme führt allgemein zu verbesserter Verformbarkeit bzw. Flexibilität des Umverpackungspapiers, und wirkt sich somit günstig auf einen Umverpackungsprozess aus.
Es kann aber zusätzlich oder alternativ auch ein Verfahrensschritt a2) vorgesehen sein, bei welchem eine wässrige Suspension des Zellstoffs aus Schritt a) oder al) mit einer Konsistenz von 3 % bis 5 % hergestellt und einer mechanischen Bearbeitung und Zerfaserung in einem oder mehreren Niedrigkonsistenz-Refiner(n) zu einem Schopper-Riegler-Wert nach ISO 5267-1:1999 von 15 °SR bis 30 °SR unterzogen wird. Auch hierdurch kann dem Umverpackungspapier eine verbesserte Verformbarkeit und gleichzeitig mechanische Festigkeit verliehen werden. Eine derartige mechanische Bearbeitung im Niedrigkonsistenz-Bereich kann zum Beispiel in einem oder mehreren Refiner(n) bei einer spezifischen Gesamt-Mahlleistung von etwa 60 kWh/to durchgeführt werden.
Es kann aber auch ein weiterer Verfahrensschritt bl vorgesehen sein, bei welchem der wässrigen Suspension, bezogen auf 100 Gew.% Trockenmasse Zellstoff, als Additiv 0,015 bis 0,04 Gew.% Leimungsmittel zugefügt wird.
Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass bei dem Verfahren der wässrigen Suspension, bezogen auf 100 Gew.% Trockenmasse Zellstoff, als Additiv 0,7 Gew.% bis 1,2 Gew.% Stärke, vorzugsweise kationische Stärke beigemengt werden.
Darüber hinaus kann der wässrigen Suspension, bezogen auf 100 Gew.% Trockenmasse Zellstoff, als Additiv 0,05 Gew.% bis 0,2 Gew.% eines Trockenfestmittels zugefügt werden. Vorzugsweise kann der wässrigen Zellstoffsuspension ein glyoxaliertes Polyacrylamid enthaltendes Trockenfestmittel zugefügt werden.
Auch durch diese Verfahrensmaßnahmen betreffend ein Beimengen von Additiven können die mechanischen Eigenschaften des Paletten-Umverpackungspapiers, insbesondere auch die Biegesteifigkeit beeinflusst werden. Die obenstehenden Angaben betreffend Mengen an Additiv in Gew.% sind nicht als Bestandteil der 100 Gew.% Trockenmasse Zellstoff zu verstehen, sondern ist eine jeweilige Angabe in Gew.% Additiv bezogen bzw. in Relation zu 100 Gew.% Trockemasse Zellstoff angegeben.
Üblicherweise erfolgt in Schritt d) des Verfahrens eine mehrstufige Trocknung der Papierbahn, wobei wie an sich bekannt zunächst eine Vortrocknung mittels einer Siebpartie, gefolgt von einer Trocknung mittels einer Pressenpartie und schließlich eine Trocknung mittels einer Trockenpartie erfolgen kann.
Insbesondere kann im Zuge der Trocknung in Verfahrens schritt d) in zumindest eine Oberfläche der Papierbahn eine Mikro-Kreppung eingebracht werden.
Durch das Einbringen einer Mikro-Kreppung kann wiederum die Formbarkeit des Paletten- Umverpackungspapiers weiter gesteigert werden. Insbesondere kann durch diese Maßnahme die Dehnbarkeit des Umverpackungspapieres erhöht werden. Eine derartige Mikro-Kreppung kann beispielsweise im Zuge der Trocknung mittels einer in eine Papiermaschine integrierten, sogenannten Clupak- Vorrichtung in die Papierbahn einbracht werden, wie dies zum Beispiel in den bereits eingangs zitierten EP 3 385 442 Al oder EP 3 211 135 Bl beschrieben ist. Alternativ kann zur Bereitstellung einer hohen Dehnbarkeit bei Papier auch eine sogenannte Expanda® Einheit benutzt werden, wie dies beispielsweise in einem Review von Vishtal & Re- tulainen, 2014 „Extensibility review“, BioResources 9(4), 7951-8001 beschrieben ist.
Im Besonderen kann dem Paletten-Umverpackungspapier bei dem angegebenen Verfahren eine Dehnbarkeit nach ISO 1924-3:2005 von 8 % bis 15 % in Maschinenrichtung und von 8% bis 15% in Querrichtung verliehen werden. Weiters kann durch das Verfahren dem Paletten- Umverpackungspapier vorzugsweise ein Verhältnis der Dehnbarkeit nach ISO 1924-3:2005 in Maschinenrichtung zur Dehnbarkeit nach ISO 1924-3:2005 in Querrichtung von 1,0 bis 1,4, sowie unabhängig davon bevorzugt ein Verhältnis der Biegesteifigkeit nach ISO 2493-1:2010 in Maschinenrichtung zur Biegesteifigkeit nach ISO 2493-1:2010 in Querrichtung von 1,0 bis 1,3 verliehen werden. Dem Paletten-Umverpackungspapier kann also eine Dehnbarkeit in Maschinenrichtung verliehen werden, welche mindestens gleich groß oder bis zu 1,4-mal größer ist als die Dehnbarkeit in Querrichtung. Unabhängig davon kann dem Paletten-Umverpa- ckungspapier eine Biegesteifigkeit in Maschinenrichtung verliehen werden, welche mindestens gleich groß oder bis zu 1,3-mal größer ist als die Biegesteifigkeit in Querrichtung.
Außerdem kann bei dem Verfahren vorgesehen sein, dass dem Paletten-Umverpackungspa- pier einen Zugbrucharbeits-Index nach ISO 1924-3: 2005 (Tensile Energy Absorption Index, TEA Index) von 5,0 J/g bis 6,5 J/g in Maschinenrichtung und von 2,7 J/g bis 3,7 J/g in Querrichtung verliehen wird. Dem Paletten-Umverpackungspapier kann auch ein Zugfestigkeits- Index nach ISO 1924-3:2005 von mindestens 100 Nm/g im Maschinenrichtung verliehen werden. Von Vorteil kann bei dem Verfahren auch sein, wenn bei dem Paletten-Umverpackungs- papier ein Nasszugfestigkeits-Index nach ISO 3781:2011 auf mindestens 10 Nm/g und einen Cobb 1800 Wert nach ISO 535:2014 von höchstens 60 g/m2 eingestellt wird.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der in den nachfolgenden Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Es zeigen jeweils in stark vereinfachter, schematischer Darstellung: Fig. 1 Ausschnittsweise ein Ausführungsbeispiel für ein Umverpackungsverfahren anhand einer beispielhaften Paletten-Umverpackungsvorrichtung;
Fig. 2 Ausschnittsweise ein Ausführungsbeispiel für einen Stoffauflauf und eine Siebpartie einer Papiermaschine;
Fig. 3 Ausschnittsweise ein Ausführungsbeispiel für eine Trockenpartie mit einer Kreppungsvorrichtung einer Papiermaschine.
Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind diese Lageangaben bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen.
In der Fig. 1 ist ausschnittsweise ein Ausführungsbeispiel für ein Umverpackungsverfahren anhand einer typischen Paletten-Umverpackungsvorrichtung 1 bzw. -station dargestellt. Wie dargestellt wird bei einem typischen Umverpackungsverfahren eine Palette 2, umfassend einen Palettenträger 3 mit darauf gestapelten Packgütern 4 bereitgestellt und in einer Umverpackungsvorrichtung 1 positioniert. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel kann die Palette auf einem rotierbaren, angetriebenen Drehteller 5 positioniert sein. Die in der Fig. 1 dargestellte Palette 2 ist als sogenannte homogene Palette ausgebildet, und weist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine quaderförmige Form auf. Eine solche Palette 2 kann durch Drehung des Drehtellers 5 mit einem Umverpackungsmaterial 6 umwickelt werden. Das Umverpackungsmaterial 6 kann zum Beispiel von einer nicht dargestellten Rolle abgezogen, und mit ebenfalls nicht näher dargestellten Führungsmechanismen und einer Vorspannvorrichtung höhenverstellbar an der Palette 2 angeordnet und durch Drehung des Drehtellers 5 wie in Fig. 1 angedeutet um die Palette 2 gewickelt werden. Hierbei kann die Palette 2 mit einer oder mehrerer Lagen eines Umverpackungsmaterials 6 umwickelt werden.
Bei der gegenständlichen Erfindung ist das Umverpackungsmaterial 6 durch ein wie obenste- hend und auch nachfolgend beschriebenes Paletten-Umverpackungspapier 7 gebildet. Das Paletten-Umverpackungspapier 7 ist wie in Fig. 1 veranschaulicht insbesondere zum Umverpacken von homogenen Paletten 2 vorgesehen. Eine Dehnbarkeit nach ISO 1924-3:2005 des Umvepackungspapiers 7 beträgt von 8 % bis 15 % in Maschinenrichtung und von 8% bis 15% in Querrichtung.
Das Umverpackungspapier 7 weist mindestens 70 Gew.%, bevorzugt mindestens 80 Gew.% Cellulosefasern mit einer längengewichteten, mittleren Faserlänge nach ISO 16065-2:2014 von 1,8 mm bis 2,8 mm auf.
Um eine möglichst gute Beschädigungsresistenz zu erzielen weist das Paletten-Umverpa- ckungspapier 7 eine Biegesteifigkeit nach ISO 2493-1:2010 unter Benutzung eines Biegewinkels von 15° und einer Prüfbiegelänge von 10 mm von höchstens 35 mN in Maschinenrichtung und höchstens 30 mN in Querrichtung sowie einen Biegefestigkeitsindex von höchstens 100 Nm6/kg3 in Maschinenrichtung und höchstens 80 Nm6/kg3 in Querrichtung auf. Eine Grammatur des Umverpackungspapiers 7 beträgt von 50g/m2 bis 90 g/m2.
Ein Verhältnis der Dehnbarkeit nach ISO 1924-3:2005 in Maschinenrichtung zur Dehnbarkeit nach ISO 1924-3:2005 in Querrichtung des Umverpackungspapiers 7 kann 1,0 bis 1,4 betragen. Des Weiteren kann ein Verhältnis der Biegesteifigkeit nach ISO 2493-1:2010 unter Benutzung eines Biegewinkels von 15° und einer Prüfbiegelänge von 10 mm in Maschinenrichtung zur Biegesteifigkeit nach ISO 2493-1:2010 unter Benutzung eines Biegewinkels von 15° und einer Prüfbiegelänge von 10 mm in Querrichtung des Umverpackungspapiers 7 1,0 bis 1,3 betragen. Außerdem kann das Umverpackungspapier 7 einen Zug brucharbeits-Index nach ISO 1924-3:2005 (Tensile Energy Absorption Index, TEA Index) von 5,0 J/g bis 6,5 J/g in Maschinenrichtung und von 2,7 J/g bis 3,7 J/g in Querrichtung aufweisen.
Im Speziellen kann das Umverpackungspapier 7 einen Zugfestigkeits-Index nach ISO 1924- 3:2005 von mindestens 100 Nm/g im Maschinenrichtung aufweisen. Ein hoher Zugfestigkeits-Index in Maschinenrichtung ist vor allem deshalb wünschenswert, da bei einem Umverpacken einer Palette 2 das Umverpackungspapier 7 üblicherweise in dieser Richtung von einer Rolle abgezogen und in der Maschinenrichtung vorgespannt wird. Des Weiteren kann das Paletten-Umverpackungspapier 7 einen Nasszugfestigkeits-Index nach ISO 3781:2011 von mindestens 10 Nm/g aufweisen. In diesem Zusammenhang kann das Umverpackungspapier 7 auch einen Cobb 1800 Wert nach ISO 535:2014 von höchstens 60 g/m2 aufweisen.
Weiters kann das Paletten-Umverpackungspapier einen Durchreißwiderstandsindex nach ISO 1974:2012 von mindestens 10 mN m2/g in Maschinenrichtung und von mindestens 15 mN m2/g in Querrichtung, sowie einen Berstindex nach ISO 2758:2014 von mindestens 7,0 kPa m2/g aufweisen.
Zusätzlich zu den Cellulosefasern kann das Umverpackungspapier einen Lignin-Gehalt nach JAYME/KNOLLE/RAPP von 4 Gew.% bis 12 Gew.% aufweisen.
Außerdem kann das Umverpackungspapier 7 einen Gehalt an Leimungsmittel, beispielsweise Alkenylsuccinsäure-Anhydrid (ASA) von 0,015 Gew.% bis 0,04 Gew.% aufweisen.
Als weiteres Additiv kann das Umverpackungspapier 0,7 Gew.% bis 1,2 Gew.% Stärke, vorzugsweise kationische Stärke aufweisen. Darüber hinaus kann das Umverpackungspapier 0,05 Gew.% bis 0,2 Gew.% eines Trockenfestmittels, vorzugsweise ein glyoxaliertes Polyacrylamid enthaltendes Trockenfestmittel umfassen. Grundsätzlich kann das Paletten-Umverpa- ckungspapier in geringen Mengenanteilen auch weitere, in der Papiertechnologie übliche Additive aufweisen, wobei rein beispielhaft Alaun genannt sei, welches zum Beispiel zu einem Mengenanteil von 0,02 Gew.% bis 0,08 Gew. in dem Umverpackungspapier enthalten sein kann.
Schließlich kann zumindest eine Oberfläche des Umverpackungspapiers 7 eine Mikro-Kreppung aufweisen.
Ein Verfahren zur Herstellung eines Paletten-Umverpackungspapiers 7, insbesondere zur Umverpackung von homogenen Paletten kann ganz grundsätzlich in einer bzw. mittels einer Papiermaschine erfolgen. Der Grundaufbau und die Grundabläufe in einer solchen Papiermaschine sind dem Durchschnittsfachmann auf dem technischen Gebiet der Papierherstellung bekannt. Daher wird im Folgenden lediglich eine kurze Zusammenfassung des Verfahrens zur Herstellung des Paletten-Umverpackungspapiers beschrieben, wobei einige Verfahrens schritte näher im Detail erläutert werden. Das Verfahren kann insbesondere zur Herstellung eines Pa- letten-Umverpackungspapiers wie obenstehend beschrieben vorgesehen sein.
Das Verfahren umfasst wie an sich bekannt als Schritt a) ein Bereitstellen eines Zellstoffes. Bei dem gegenständlichen Verfahren weist der in Schritt a) bereitgestellte Zellstoff, bezogen auf 100 Gew.% Trockenmasse des Zellstoffes, mindestens 70 Gew.%, vorzugsweise mindestens 80 Gew.% Cellulosefasern mit einer längengewichteten, mittleren Faserlänge nach ISO 16065-2:2014 von 1,8 mm bis 2,8 mm auf. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Zellstoff um Sulfat-Zellstoff, auch als Kraft-Zellstoff bezeichnet, wobei der Zellstoff bevorzugt aus Nadelholz, wie beispielsweise aus Fichtenholz und/oder Kiefernholz mittels des sogenannten Kraft- Verfahrens hergestellt wird.
Es kann hinsichtlich der gewünschten, mechanischen Eigenschaften des Umverpackungspapiers durchaus von Vorteil sein, wenn bei einer Ausführungsform des Verfahrens zu dessen Herstellung in Schritt a) der Zellstoff, bezogen auf 100 Gew.% Trockenmasse des Zellstoffes, mit einem Gehalt von 4 Gew.% bis 12 Gew.% an Lignin nach JAYME/KNOLLE/RAPP bereitgestellt wird.
Es kann auch ein weiterer Verfahrensschritt al) zweckmäßig sein, bei welchem eine wässrige Suspension des Zellstoffs aus Schritt a) mit einer Konsistenz von 25 % bis 40 % hergestellt und einer mechanischen Bearbeitung und Zerfaserung in einem Hochkonsistenz-Zerfaserer zu einem Schopper- Riegler-Wert von 10 °SR bis 18 °SR unterzogen wird. Ein Energieeintrag kann bei einer solchen mechanischen Hochkonsistenz-Bearbeitung bzw. -zerfaserung zum Beispiel 230 kWh/Tonne Trockenmasse Zellstoff bis 310 kWh/Tonne Trockenmasse Zellstoff, insbesondere ca. 270 kWh/Tonne Trockenmasse Zellstoff betragen.
Zusätzlich oder unabhängig von einem solchen Verfahrensschritt al) kann aber auch ein Verfahrensschritt a2) sinnvoll sein, bei welchem eine wässrige Suspension des Zellstoffs aus Schritt a) oder al) mit einer Konsistenz von 3 % bis 5 % hergestellt und einer mechanischen Bearbeitung und Zerfaserung in einem oder mehreren Niedrigkonsistenz-Refiner(n) zu einem Schopper-Riegler-Wert von 15 °SR bis 30 °SR unterzogen wird. Bei einer solchen mechanischen Bearbeitung des Zellstoffes bei niedriger Konsistenz kann ein Gesamt-Energieeintrag zum Beispiel 30 kWh/Tonne Trockenmasse Zellstoff bis 90 kWh/Tonne Trockenmasse Zellstoff, insbesondere etwa 60 kWh/Tonne Trockenmasse Zellstoff betragen. Zum Einbringen des Zellstoffs in eine Papiermaschine ist in einem weiteren Verfahrens schritt b) die Herstellung einer wässrigen Suspension umfassend den Zellstoff mit einem Wassergehalt von 97 Gew.% bis 99,85 Gew.% vorgesehen. Dies gegebenenfalls nach einer mechanischen Bearbeitung gemäß den oben angegebenen Schritten al) und/oder a2). Ein pH-Wert dieser wässrigen Suspension kann beispielsweise 5 - 7 betragen.
Hierbei kann durchaus vorgesehen sein, dass der Zellstoffsuspension übliche Additive beigemengt werden.
Im Besonderen kann vorgesehen sein, dass der wässrigen Suspension 8 in einem Schritt bl), bezogen auf 100 Gew.% Trockenmasse Zellstoff, 0,015 Gew.% bis 0,04 Gew.% Gew.% Leimungsmittel zugefügt wird.
Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass bei dem Verfahren der wässrigen Suspension, bezogen auf 100 Gew.% Trockenmasse Zellstoff, 0,7 Gew.% bis 1,2 Gew.% Stärke, vorzugsweise kationische Stärke beigemengt werden.
Darüber hinaus kann der wässrigen Suspension, bezogen auf 100 Gew.% Trockenmasse Zellstoff, 0,05 Gew.% bis 0,2 Gew.% eines Trockenfestmittels zugefügt werden. Vorzugsweise kann der wässrigen Zellstoffsuspension ein glyoxaliertes Polyacrylamid enthaltendes Trockenfestmittel zugefügt werden.
Außerdem können der wässrigen Zellstoff-Suspension in geringen Mengenanteilen auch weitere, in der Papiertechnologie übliche Additive beigemengt werden.
Die Angabe der jeweiligen Bereichsgrenzen in Gew. % für alle oben angeführten Additive, welche der wässrigen Zellstoffsuspension allenfalls beigemengt werden können, ist jeweils so zu verstehen, dass die jeweiligen Gew. % Additiv nicht Bestandteil der 100 Gew.% Trockenmasse Zellstoff sind, sondern dass die Gew.% Additiv jeweils bezogen auf bzw. in Relation zu 100 Gew. % Trockenmasse Zellstoff angegeben sind.
In einem folgenden Schritt c) wird die in Schritt b) hergestellte Suspension in eine Papiermaschine eingebracht. Wie in der Fig. 2 veranschaulicht kann die Suspension 8 des Zellstoffes aus einem Vorratsbehältnis 9 bzw. Zwischenlagerbehältnis für die Zellstoffsuspension 8 auf ein umlaufendes Sieb 10 einer Siebpartie 11 aufgebracht bzw. aufgetragen werden. Dies wie an sich üblich via einen düsenartigen Zulauf 12 mit Austrittsöffnung 13. Durch gleichmäßiges Austragen der wässrigen Zellstoffsuspension 8 auf das Sieb 10 wird auf dem Sieb 10 eine Papierbahn 14 ausgebildet.
Wie an sich bekannt erfolgt durch den bloßen Vorgang des Aufbringens auf das Sieb 10 eine zumindest partielle Ausrichtung der stark anisotropen Cellulosefasern in der wässrigen Zellstoffsuspension. Dabei kann diese Orientierung der Fasern sowohl hinsichtlich Ausrichtung als auch Ausmaß der Ausrichtung durch die Wahl von Aufbringungsparametern, wie etwa der Konsistenz der aufgebrachten Zellstoffsuspension 8, aber auch zum Beispiel durch die Vorschubgeschwindigkeit des Siebs 10 relativ zur Aufbringungsgeschwindigkeit der Zellstoffsuspension beeinflusst werden. Art und Ausmaß der Orientierung der Cellulosefasern beeinflussen in der Folge auch die Eigenschaften des resultierenden Papieres nach Weiterverarbeitung unter Trocknung der Papierbahn in den folgenden, weiteren Sektionen der Papiermaschine.
Zur Herstellung des Paletten-Umverpackungspapiers mit den oben angegebenen Eigenschaften, durch welche selbiges für den Einsatz als Paletten-Umverpackungspapier geeignet ist, hat es sich als günstig erwiesen, dass das SieblO mit einer um 1,5 % bis 6 %, bevorzugt um 2 % bis 5 % höheren oder niedrigeren Geschwindigkeit bewegt wird als eine Aufbringrate der wässrigen Zellstoffsuspension 8 auf das Sieb 10. Eine Papiermaschine zur Herstellung des Pa- letten-Umverpackungspapiers kann vorzugsweise mit einem Langsieb, insbesondere einer Foudrinier-Siebpartie versehen sein.
Es sei an dieser Stelle jedoch erwähnt, dass die Eigenschaften des resultierenden Paletten- Umverpackungspapiers auch durch weitere Herstellungsparameter hinsichtlich der gewünschten, mechanischen Eigenschaften beeinflussbar sind. So können die mechanischen Eigenschaften beispielsweise wie bereits angegeben durch die Art des Zellstoffes selbst beeinflusst werden, beispielsweise durch Wahl der zur Herstellung des Zellstoffs verwendeten Holzs- orte(n). Im vorliegenden Fall können bevorzugt Nadelhölzer zur Herstellung des Zellstoffes verwendet werden, insbesondere kann ein Gewichtsanteil an Nadelhölzern zumindest 80 Gew. % betragen.
Des Weiteren können die mechanischen Eigenschaften des Paletten-Umverpackungspapiers auch durch Beimengung diverser Additive zu der wässrigen Zellstoffsuspension beeinflusst werden. Beispiele für bevorzugte Additive wurden bereits obenstehend in dieser Beschreibung angegeben. Auch durch die weitere Verfahrensführung bzw. die Weiterverarbeitung der Papierbahn in der Papiermaschine können die mechanischen Eigenschaften des resultierenden Paletten-Umver- packungspapiers beeinflusst werden.
Nach dem Aufbringen der Zellstoffsuspension 8 in Verfahrens schritt c) erfolgt in einem weiteren Verfahrensschritt d) die Weiterverarbeitung der Papierbahn 14 zu dem Umverpackungspapier unter mehrstufiger Trocknung der Papierbahn. Die sukzessive Trocknung der Papierbahn 14 kann hierbei wie üblich mittels Siebpartie 11, nachfolgend mit einer Pressenpartie und abschließend mittels einer Trocknungspartie einer Papiermaschine erfolgen, wie dies dem Fachmann im Allgemeinen bekannt ist.
Im Speziellen kann im Zuge von Verfahrens schritt d) in zumindest eine Oberfläche der Papierbahn 14 eine Mikro -Kreppung eingebracht werden. Eine solche Mikro-Kreppung kann zum Beispiel mittels einer Kreppung s Vorrichtung 15 im Zuge des Durchlaufens einer Trocknungspartie 16 in die Papierbahn 14 eingebracht werden, wie dies anhand von Fig. 3 veranschaulicht ist. In Fig. 3 ist ausschnittsweise ein Teil einer Trocknungspartie 16 einer Papiermaschine dargestellt. Die Kreppungsvorrichtung 15 kann zum Beispiel durch eine sogenannte Clupak-Anlage bzw. Clupak-Einheit 17 gebildet sein. Wie an sich bekannt wird bei Verwendung einer Clupak-Einheit 17 eine Mikrokreppung durch Stauchung der Papierbahn zwischen einem umlaufenden Tuch und einem Zylinder eingebracht, wie dies zum Beispiel auch in der eingangs erwähnten EP 3 211 135 Bl beschrieben ist.
Eine solche Kreppungsvorrichtung 15 bzw. Clupak-Einheit 17 kann im Zuge einer Trocknungspartie 16 angeordnet sein. Insbesondere kann eine Kreppungsvorrichtung 15 bzw. Clupak-Anlage 17 wie in der Fig. 3 veranschaulicht zwischen einer Vortrocknungspartie 18 und einer Nachtrocknungspartie 19 einer Trocknungspartie 16 angeordnet sein. Wie an sich bekannt kann die Stauchung der Papierbahn 14 in einer Clupak-Einheit 17 durch Wahl einer niedrigeren Abzug-Geschwindigkeit mittels der Nachtrocknungspartie 19 als eine Vorschub- Geschwindigkeit aus der Vortrocknungspartie 18 in die Clupak-Einheit 17 hinein erzielt werden.
Alternativ zu der in Fig. 3 dargestellten Clupak-Einheit 17 kann als Kreppungsvorrichtung zum Beispiel auch eine sogenannte Expanda® Einheit benutzt werden, wie dies beispielsweise in einem Review von Vishtal & Retulainen, 2014 „Extensibility review“, BioResources 9(4), 7951-8001 beschrieben ist.. Letztlich ist bei dem Herstellungsverfahren für ein Paletten-Umverpackungspapier wesentlich, dass dem Paletten-Umverpackungspapier eine Dehnbarkeit nach ISO 1924-3:2005 von 8 % bis 15 % in Maschinenrichtung und von 8% bis 15% in Querrichtung, eine Biegesteifigkeit nach ISO 2493-1:2010 unter Benutzung eines Biegewinkels von 15° und einer Prüfbiegelänge von 10 mm von höchstens 35 mN in Maschinenrichtung und höchstens 30 mN in Querrichtung, ein Biegefestigkeitsindex von höchstens 100 Nm6/kg3 in Maschinenrichtung und höchstens 80 Nm6/kg3 in Querrichtung sowie eine Grammatur von 50g/m2 bis 90 g/m2 verliehen werden. Innerhalb der angegeben Bereiche dieser Parameter hat sich die Eignung des entsprechenden Papiers als Paletten-Umverpackungspapier erwiesen. Außerhalb der angegebenen Bereiche der Parameter konnte eine stärkere Tendenz zu einem Versagen der mechanischen Integrität festgestellt werden, was die Eignung von Papieren mit den entsprechenden Parametern außerhalb der angegebenen Bereiche herabsetzt.
Weiters kann dem Paletten-Umverpackungspapier vorzugsweise ein Verhältnis der Dehnbarkeit nach ISO 1924-3:2005 in Maschinenrichtung zur Dehnbarkeit nach ISO 1924-3:2005 in Querrichtung von 1,0 bis 1,4, sowie unabhängig davon bevorzugt ein Verhältnis der Biegesteifigkeit nach ISO 2493-1:2010 in Maschinenrichtung zur Biegesteifigkeit nach ISO 2493- 1:2010 in Querrichtung von 1,0 bis 1,3 verliehen werden.
Außerdem kann bei dem Verfahren vorgesehen sein, dass dem Paletten-Umverpackungspa- pier einen Zugbrucharbeits-Index nach ISO 1924-3:2005 (Tensile Energy Absorption Index, TEA Index) von 5,0 J/g bis 6,5 J/g in Maschinenrichtung und von 2,7 J/g bis 3,7 J/g in Querrichtung verliehen wird. Dem Paletten-Umverpackungspapier kann auch ein Zugfestigkeits- Index nach ISO 1924-3:2005 von mindestens 100 Nm/g im Maschinenrichtung verliehen werden. Von Vorteil kann bei dem Verfahren auch sein, wenn bei dem Paletten-Umverpackungs- papier ein Nasszugfestigkeits-Index nach ISO 3781:2011 auf mindestens 10 Nm/g und einen Cobb 1800 Wert nach ISO 535:2014 von höchstens 60 g/m2 eingestellt wird.
Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell dargestellten Ausführungsvarianten derselben eingeschränkt ist, sondern vielmehr auch diverse Kombinationen der einzelnen Ausführungsvarianten untereinander möglich sind und diese Variationsmöglichkeit aufgrund der Lehre zum technischen Handeln durch gegenständliche Erfindung im Können des auf diesem technischen Gebiet tätigen Fachmannes liegt. Der Schutzbereich ist durch die Ansprüche bestimmt. Die Beschreibung und die Zeichnungen sind jedoch zur Auslegung der Ansprüche heranzuziehen. Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen können für sich eigenständige erfinderische Lösungen darstellen. Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrundeliegende Aufgabe kann der Beschreibung entnommen werden.
Sämtliche Angaben zu Wertebereichen in gegenständlicher Beschreibung sind so zu verstehen, dass diese beliebige und alle Teilbereiche daraus mitumfassen, z.B. ist die Angabe 1 bis 10 so zu verstehen, dass sämtliche Teilbereiche, ausgehend von der unteren Grenze 1 und der oberen Grenze 10 mit umfasst sind, d.h. sämtliche Teilbereiche beginnen mit einer unteren Grenze von 1 oder größer und enden bei einer oberen Grenze von 10 oder weniger, z.B. 1 bis 1,7, oder 3,2 bis 8,1, oder 5,5 bis 10.
Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus Elemente teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt wurden.
Bezugszeichenaufstellung Paletten-Umverpackungsvorrichtung Palette Palettenträger Packgut Drehteller Umverpackungsmaterial Paletten-Umverpackungspapier Zellstoffsuspension Vorratsbehältnis Sieb Siebpartie Zulauf Austrittsöffnung Papierbahn Kreppungsvorrichtung Trocknungspartie Clupak- Einheit Vortrocknungspartie Nachtrocknungspartie

Claims

- 23 -P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Paletten-Umverpackungspapier, insbesondere zur Umverpackung von homogenen Paletten, , mit einer Dehnbarkeit nach ISO 1924-3:2005 von 8 % bis 15 % in Maschinenrichtung und von 8% bis 15% in Querrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens 70 Gew. % Cellulosefasern mit einer längengewichteten, mittleren Faserlänge nach ISO 16065-2:2014 von 1,8 mm bis 2,8 mm umfasst, und dass es eine Biegesteifigkeit nach ISO 2493-1:2010 unter Benutzung eines Biegewinkels von 15° und einer Prüfbiegelänge von 10 mm von höchstens 35 mN in Maschinenrichtung und höchstens 30 mN in Querrichtung sowie einen Biegefestigkeitsindex von höchstens 100 Nm6/kg3 in Maschinenrichtung und höchstens 80 Nm6/kg3 in Querrichtung und eine Grammatur von 50g/m2 bis 90 g/m2 aufweist.
2. Umverpackungspapier nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verhältnis der Dehnbarkeit nach ISO 1924-3:2005 in Maschinenrichtung zur Dehnbarkeit nach ISO 1924-3:2005 in Querrichtung 1,0 bis 1,4 beträgt.
3. Umverpackungspapier nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verhältnis der Biegesteifigkeit nach ISO 2493-1:2010 in Maschinenrichtung zur Biegesteifigkeit nach ISO 2493-1:2010 in Querrichtung 1,0 bis 1,3 beträgt.
4. Umverpackungspapier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Zugbrucharbeits-Index nach ISO 1924-3: 2005 (Tensile Energy Absorption Index, TEA Index) von 5,0 J/g bis 6,5 J/g in Maschinenrichtung und von 2,7 J/g bis 3,7 J/g in Querrichtung aufweist.
5. Umverpackungspapier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Zugfestigkeits-Index nach ISO 1924-3:2005 von mindestens 100 Nm/g im Maschinenrichtung aufweist.
6. Umverpackungspapier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Nasszugfestigkeits-Index nach ISO 3781:2011 von mindestens 10 Nm/g aufweist.
7. Umverpackungspapier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Cobb 1800 Wert nach ISO 535:2014 von höchstens 60 g/m2 aufweist.
8. Umverpackungspapier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Durchreißwiderstandsindex nach ISO 1974:2012 von mindestens
10 mN m2/g in Maschinenrichtung und von mindestens 15 mN m2/g in Querrichtung aufweist.
9. Umverpackungspapier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Berstindex nach ISO 2758:2014 von mindestens 7,0 kPa m2/g aufweist.
10. Umverpackungspapier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Lignin-Gehalt nach JAYME/KNOLLE/RAPP von 4 Gew.% bis 12 Gew.% aufweist.
11. Umverpackungspapier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Oberfläche eine Mikro-Kreppung aufweist.
12. Umverpackungsverfahren für Paletten, umfassend die Schritte
Bereitstellen einer Palette, insbesondere einer homogenen Palette, bestehend aus einem Palettenträger mit darauf gestapelten Packgütern
Positionieren der Palette in einer Umverpackungsvorrichtung und Umwickeln der Palette mit einer oder mehrerer Lagen eines Umverpackungsmaterials, dadurch gekennzeichnet, dass als Umverpackungsmaterial ein Paletten-Umverpackungspapier gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11 verwendet wird.
13. Verfahren zur Herstellung eines Paletten-Umverpackungspapier, insbesondere für die Umverpackung von homogenen Paletten, insbesondere zur Herstellung eines Paletten- Umverpackungspapiers gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, umfassend die Schritte a) Bereitstellen eines Zellstoffes aufweisend, bezogen auf 100 Gew.% Trockenmasse des Zellstoffes, mindestens 70 Gew. % Cellulosefasern mit einer längengewichteten, mittleren Faserlänge nach ISO 16065-2:2014 von 1,8 mm bis 2,8 mm, b) Herstellung einer wässrigen Suspension umfassend den Zellstoff mit einem Wassergehalt von 97 Gew.% bis 99,85 Gew.%, c) Aufbringen der wässrigen Suspension mittels eines Stoffauflaufs auf ein umlaufendes Sieb einer Siebpartie unter Ausbildung einer Papierbahn, wobei das Sieb mit einer uml,5 % bis 6 % höheren oder niedrigeren Geschwindigkeit bewegt wird als eine Aufbringrate der wässrigen Suspension auf das Sieb, d) Weiterverarbeitung der Papierbahn aus Schritt c) zu dem Umverpackungspapier unter mehrstufiger Trocknung der Papierbahn, wobei dem Paletten-Umverpackungspapier eine Dehnbarkeit nach ISO 1924-3:2005 von 8 % bis 15 % in Maschinenrichtung und von 8% bis 15% in Querrichtung, eine Biegesteifigkeit nach ISO 2493-1:2010 unter Benutzung eines Biegewinkels von 15° und einer Prüfbiegelänge von 10 mm von höchstens 35 mN in Maschinenrichtung und höchstens 30 mN in Querrichtung, ein Biegefestigkeitsindex von höchstens 100 Nm6/kg3 in Maschinenrichtung und höchstens 80 Nm6/kg3 in Querrichtung sowie eine Grammatur von 50g/m2 bis 90 g/m2 verliehen wird. - 26 -
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt a) der Zellstoff, bezogen auf 100 Gew.% Trockenmasse des Zellstoffes, mit einem Gehalt von 4 Gew.% bis 12 Gew.% an Lignin nach JAYME/KNOLLE/RAPP bereitgestellt wird.
15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Schritt al) eine wässrige Suspension des Zellstoffs aus Schritt a) mit einer Konsistenz von 25 % bis 40 % hergestellt und einer mechanischen Bearbeitung und Zerfaserung in einem Hochkonsistenz-Zerfaserer zu einem Schopper-Riegler-Wert nach ISO 5267-1:1999 von 10 °SR bis 18 °SR unterzogen wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Schritt a2) eine wässrige Suspension des Zellstoffs aus Schritt a) oder al) mit einer Konsistenz von 3 % bis 5 % hergestellt und einer mechanischen Bearbeitung und Zerfaserung in einem oder mehreren Niedrigkonsistenz-Refiner(n) zu einem Schopper-Riegler-Wert nach ISO 5267-1:1999 von 15 °SR bis 30 °SR unterzogen wird.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Schritt bl) der wässrigen Suspension, bezogen auf 100 Gew.% Trockenmasse Zellstoff, 0,015 Gew.% bis 0,04 Gew.% Leimungsmittel zugefügt wird.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Schritt b2) der wässrigen Suspension, bezogen auf 100 Gew.% Trockenmasse Zellstoff, 0,7 Gew.% bis 1,2 Gew.% Stärke beigemengt werden.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Schritt b3) der wässrigen Suspension, bezogen auf 100 Gew.% Trockenmasse Zellstoff, 0,05 Gew.% bis 0,2 Gew.% eines Trockenfestmittels zugefügt werden.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass im Zuge von Schritt d) in zumindest eine Oberfläche der Papierbahn eine Mikro-Kreppung eingebracht wird.
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